CN213813882U - 锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，包括往复泵、联轴器、连杆、传感器、实验头、电池固定工装、摄像头、防爆箱、控制器和操作显示屏，所述的往复泵、联轴器、连杆、传感器、实验头、电池固定工装和摄像头均设于防爆箱内，所述的控制器和操作显示屏设于普通工作室，所述的连杆通过联轴器与往复泵的输出杆连接，所述的实验头设于连杆的另一端，所述的传感器设于连杆上，固定有实验头的一端，所述的电池固定工装设于实验头的一侧，所述的摄像头设于防爆箱的顶部，所述的控制器分别与往复泵和传感器连接，所述的操作显示屏分别与控制器和摄像头连接。运用多项安全保护措施，加大数据采集量，实时监控，可以在实验出现异常时按预设方案及时做出应对,在人员安全、试验室安全和防治大气环境污染方面均得到保障。同时，还可以在一台设备上满足二项锂离子电池的安全性测试，提高了效率，降低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车所用的锂离子电池的安全测试技术领域。
背景技术
相比电池的性能和寿命测试，锂离子电池的安全测试由于需要精通电池原理的专业人才，需要合适的试验场所保证试验过程中可能产生的爆炸、起火、有毒有害气体排放条件下的人员和设备安全，因此是要求最高的，一般的动力电池测试实验室并不具备安全测试的条件。
目前新能源汽车所用的锂离子电池安全测试标准中，针刺、挤压的主要有：
1.QC/T743-2006电动汽车用锂离子蓄电池
2.GB/T31485-2015电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法
3.SAE J2464-2009 Electric and Hybrid Electric Vehicle RechargeableEnergy
4.Storage System(RESS)Safety and Abuse Testing
关于针刺、挤压这2项安全性测试，传统的测试设备是分开独立的，且试验设备本身并不具备自动灭火装置，当试验起火时往往会烧坏传感器的引线，造成试验设备损坏。另外由于这种试验涉及到试验时人员及环境的安全，这样就要求从事该项检测的机构专门建设2间具备防火，防爆，要害气体收集处理功能的安全测试实验室，而且二者之间不能有相互影响，这样的试验室建设成本很高。
因此，需要研发一种能保护测试人员和实验设备安全，同时成本又不能太高的测试装置。
实用新型内容
本实用新型的目的就是对现有的动力锂电池安全测试设备进行完善，提供一种既能满足测试标准的要求，又足够安全的锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置。
通过对现有国内外标准的研究，申请人发现，这2种电池安全性标准测试涉及的参数，除了测试头的移动速率及推/压力值有所不同外，其余都是相同的。
为达上述目的，采取的技术方案如下：
一种锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，包括往复泵、联轴器、连杆、传感器、实验头、电池固定工装、摄像头、防爆箱、控制器和操作显示屏，所述的往复泵、联轴器、连杆、传感器、实验头、电池固定工装和摄像头均设于防爆箱内，所述的控制器和操作显示屏设于普通工作室，所述的连杆通过联轴器与往复泵的输出杆连接，所述的实验头设于连杆的另一端，所述的传感器设于连杆上，固定有实验头的一端，所述的电池固定工装设于实验头的一侧，所述的摄像头设于防爆箱的顶部，所述的控制器分别与往复泵和传感器连接，所述的操作显示屏分别与控制器和摄像头连接。
进一步，所述的锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，还包括过滤烟管，用于保持防爆箱内外空气清洁。
进一步，所述的防爆箱为现有技术中具有自动灭火、控温的防爆箱，市售即可。
进一步，所述的往复泵选择液压驱动、双缸往复泵，行程200mm。
进一步，所述的传感器包括压力和行程传感器，能将数据传输给控制器。
进一步，所述的实验头包括标准锂离子电池针刺用钢钉和压板。
进一步，所述的电池固定工装包括各类型号和规格的锂离子电池固定夹具，可根据样品的形状和大小进行更换。
为了进一步节约实验用空间和保证测试稳定性，防爆箱内的各设备均采用卧式安装。
本实用新型的有益效果：
申请人通过对相关测试标准的深入理解，对现有技术进行完善，提供的锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，运用了多项安全保护措施，加大了数据采集量，配备实时监控，可以在实验出现异常时按预设方案及时做出正确的应对。在人员安全、试验室安全和防治大气环境污染方面均得到保障。
同时，本实用新型的一体机可以在一台设备上满足二项锂离子电池试验要求的安全性测试，即可以同时进行针刺和挤压实验，提高了效率，降低了成本。
下面结合附图和实施例对本专利技术方案作进一步的示例性说明。
附图说明
图1是本实用新型实施例提供的铅笔划线测试装置结构示意图之一。
附图标记说明：
1往复泵、2联轴器、3连杆、4传感器、5实验头、6电池固定工装
7过滤烟管、8摄像头、9控制器、10操作显示屏、11防爆箱
具体实施方式
可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利的技术方案，而非对本专利需要保护的技术方案的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开技术方案相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，实施例中提到的设备部件和/模块本身的结构如果没有详细说明，为本领域技术人员根据现有公开技术可理解或市售产品。
如图1所示，本实施例提供的锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，包括往复泵1、联轴器2、连杆3、传感器4、实验头5、电池固定工装6、摄像头8、防爆箱11、控制器9和操作显示屏10，往复泵1、联轴器2、连杆3、传感器4、实验头5、电池固定工装6和摄像头8均设于防爆箱11内，所述的控制器9和操作显示屏10设于普通工作室，所述的连杆3通过联轴器2与往复泵1的输出杆连接，所述的实验头5设于连杆3的另一端，所述的传感器4设于连杆3上，固定有实验头5的一端，所述的电池固定工装6设于实验头5的一侧，所述的摄像头8设于防爆箱11的顶部，所述的控制器9分别与往复泵1和传感器4连接，所述的操作显示屏10分别与控制器9和摄像头8连接。
所述的防爆箱11为现有技术中具有自动灭火、控温的防爆箱，市售即可。
所述的往复泵1优选择液压驱动、双缸往复泵，行程200mm。
所述的传感器4包括压力和行程传感器，能将数据传输给控制器9。
所述的实验头5包括标准锂离子电池针刺用钢钉和压板。
所述的电池固定工装6包括各类型号和规格的锂离子电池固定夹具，可根据样品的形状和大小进行更换。
进一步，还包括过滤烟管7，设于防爆箱顶部，用于保持防爆箱11内外空气清洁。
为了进一步节约实验用空间和保证测试稳定性，防爆箱11内的各设备均采用卧式安装。
应用本实施例提供的锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，步骤如下：
(1)将电池样品安装在工装上固定好；
(2)将2mm-8mm的耐高温钢针或挤压头安装好；
(3)开启控制器、电脑和远程摄像头，设置针刺速度：以10-40mm/s的速度，从垂直于蓄电池极板的方向贯穿(钢针停留在电池中)；或是最大挤压压力100KN，挤压速度5±1mm/s；
(4)关闭防爆室大门；
(5)启动往复泵；
(6)试验正常结束后，关闭试验设备，样品按试验要求在防爆箱里静置一段时间后拿出。
Claims (7)
1.一种锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，其特征在于：包括往复泵(1)、联轴器(2)、连杆(3)、传感器(4)、实验头(5)、电池固定工装(6)、摄像头(8)、防爆箱(11)、控制器(9)和操作显示屏(10)，所述的往复泵(1)、联轴器(2)、连杆(3)、传感器(4)、实验头(5)、电池固定工装(6)和摄像头(8)均设于防爆箱(11)内，所述的控制器(9)和操作显示屏(10)设于普通工作室，所述的连杆(3)通过联轴器(2)与往复泵(1)的输出杆连接，所述的实验头(5)设于连杆(3)的另一端，所述的传感器(4)设于连杆(3)上，固定有实验头(5)的一端，所述的电池固定工装(6)设于实验头(5)的一侧，所述的摄像头(8)设于防爆箱(11)的顶部，所述的控制器(9)分别与往复泵(1)和传感器(4)连接，所述的操作显示屏(10)分别与控制器(9)和摄像头(8)连接。
2.如权利要求1所述的锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，其特征在于：还包括过滤烟管(7)，设于防爆箱(11)顶部。
3.如权利要求1所述的锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，其特征在于：所述的传感器(4)包括压力和行程传感器。
4.如权利要求1所述的锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，其特征在于：所述的往复泵(1)为液压驱动、双缸往复泵，行程200mm。
5.如权利要求1所述的锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，其特征在于：所述的实验头(5)包括标准锂离子电池针刺用钢钉和压板。
6.如权利要求1所述的锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，其特征在于：所述的电池固定工装(6)包括各类型号和规格的锂离子电池固定夹具，根据样品的形状和大小替换。
7.如权利要求1所述的锂离子电池针刺、挤压一体化试验装置，其特征在于：防爆箱(11)内的各设备均采用卧式安装。
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